毕业设计答辩-智能无线控制小车设计.ppt

毕业设计答辩,题 目：智能无线控制小车 姓 名: 指导教师: 专 业:机械电子工程 学 号：,论文框架,一、课题的研究背景及意义,什么是智能无线控制小车？ 智能无线控制小车是智能移动机器人的典型代表，是一类能够通过传感器感知环境和自身状态，实现在有障碍物的环境中面向目标自主运动，从而完成一定功能的机器人系统。,一、课题的研究背景及意义,智能无线控制小车具备的功能有哪些？ 无线遥控 通过无线遥控使小车具备按照人的意愿完成前进、后退、转弯、加减速等各种运动状态。也就是使小车“听话”。 视频传输 通过车载智能手机，可以通过电脑对小车所处的环境进行实时监测。也就是使智能小车张了一双“眼睛”。,一、课题的研究背景及意义,课题研究意义？ 智能无线控制小车作为典型的智能移动机器人，目前，智能移动机器人，无人自主车等领域的研究进入了应用的阶段，随着研究的深入，对移动机器人的自主导航能力，实时监控功能，动态避障策略和时间等方面提出了更高的要求。 本次设计智能无线控制小车，其技术研究综合了无线遥控、视频传输、定位与运动控制等技术。涉及知识面广，个功能有机联系。,二、课题的可行性分析,可行性分析过程:,二、课题的可行性分析,智能小车设计框图：,三、小车的模块化设计,无线通讯模块设计,常用的无线通讯模块：,红外遥控,蓝牙遥控,无线通讯模块设计,红外遥控 技术成熟，便于操作。发射角度为30-45度之间，遥控器遥控距 离一般不超过8.5米，而且中间不可以有障碍物。 蓝牙遥控 它的传输距离为10cm10m，如果增加功率或是加上某些外设便可达到100m的传输距离。由于蓝牙采用无线接口来代替有线电缆连接，具有很强的移植性，并且适用于多种场合，加上该技术功耗低、对人体危害小，而且应用简单、容易实现，所以易于推广。,无线通讯模块设计,无线通讯模块的选择： 方案选择 综合个方案的优缺点，选择无线蓝牙模块BF10。 BF10蓝牙通信模块介绍,产品标准型支持： 自带USB接口，易于单片机连接；波特率，支持从 模式，支持64通道蓝牙替代串口线；完全兼容蓝牙2.0规范，硬件支持数据和语音传输，最高可支持3M调制模式；高灵敏性接收，低成本，体积小巧，低功耗。,电机驱动模块设计,车体驱动电机及驱动模块设计 电机要求： 车体较大，所以电机功要足够有力。太阳能电源，车体空间有限，不能提供过大的功率。直流电机，控制方便，成本低。 电机选择：,JB37Y520减速马达,电机驱动模块设计,电机驱动的选择： 方案选择 采用了L298N驱动两台独立直流电机分别控制小车的左轮右轮。 L298N介绍,L298N实物图,L298N是SGS公司的产品，包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。 可直接的对电机进行控制，无须隔离电路。通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平，即可以对电机进行正反转，停止的操作，非常方便。,电机驱动模块设计,摄像头云台电机及驱动模块设计,电机驱动模块设计,云台电机的选择： 根据小车的设计需求，云台旋转的角度要有一个精确地控制。而步进电机最容易实现这样的精确控制。云台驱动电机选用自带减速装置的28BYJ-48 5V步进电机。,28BYJ-48主要技术参数,电机驱动模块设计,云台电机驱动的选择： 本次实验可采用ULN2803来驱动电动机。 ULN2803 介绍,ULN2803相关参数,ULN2803 是高耐压、大电流复合晶体管阵列，由七个硅NPN 复合晶体管组成。ULN2803 的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻,在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V 的电压，输出还 可以在高负载电流并行运行。,电源模块设计,方案选择 采用太阳能电池板作为小车的各种电源。 具体各元器件及参数为： 电池板：5瓦/18伏（12伏系统使用）； 尺寸24323016毫米； 峰值电压：17.2V； 峰值电流：0.29A； 开路电压：21.6V； 短路电流：0.33A； 功率偏差：3%； 实物重量：0.56千克； 蓄电池一个（11.1V 1350mAh）； 可驱动直流电动机（12V 250rpm）。,全新12V单晶硅太阳能电池板,视频传输模块设计,采用智能手机的QQ视频功能，使小车具备与电脑或智能手机之间的视频实时监控功能。,方案构想图,主控制模块设计,主控制器的选型：采用单片机STC89C51 芯片简介：STC89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的STC89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。,主控制模块设计,TYD-51-1实验板功能简介,其他设计内容,转向的闭环控制,其他设计内容,系统流程图,回顾与总结,设计回顾 从一开始的可行性分析，方案确立，再到相关元器件的购买、调试，到最后说明书的排版和各种出图。经历了不少事，是一个艰辛而充满乐趣的过程。 个人总结 本次毕业设计是大学最后一个作业，我非常珍惜，也非常重视。在此之间，我去书店买过书，去赛格买过所需的某些器材，查